FUNCIONES FISIOLOGICAS DEL CALCIO DEL FOSFORO Y DEL MAGNESIO

• IONES ESENCIALES POR SU ROL EN LAS FUNCIONES FISIOLOGICAS

• IMPORTANCIA DE SU REGULACION PARA LA CONSTANCIA DE SUS NIVELES PLAMATICOS

MAESTRIA USAL- IDIM, 2013. Dra Paula Rey

CONSTANCIA DE SUS NIVELES PLAMATICOS

• BALANCE NETO EN ARQUETIPO FISIOLOGICO DE UN ADULTO ES NEUTRO (INGRESOS=EGRESOS) Situaciones fisiológicas que requieren más ingresos y menos egresos: crecimiento, embarazo y lactancia

• NIVELES PLASMATICOS

• INGRESOS: DIETA (FUENTE EXOGENA) Y RESERVORIO (FUENTE ENDOGENA-ESQUELETO)

• EGRESOS: HECES, ORINA, SUDOR

FUNCIONES FISIOLOGICAS DEL CALCIO DEL FOSFORO Y DEL MAGNESIO

• HORMONAS IMPLICADAS EN SU REGULACION

PARATHORMONA, CALCITONINA Y CALCITRIOLPARATHORMONA, CALCITONINA Y CALCITRIOL

• MODULADORES DE SU CONCENTRACION

CORTISOL, GH, HORMONAS TIROIDEAS, INSULINA,

ESTROGENOS, IGF-1

FOSFORO

• ES UNO DE LOS COMPONENTES MAS ABUNDANTES DE TODOS LOS TEJIDOS (600-900 gramos en total)

• MAYOR CONCENTRACIÓN EN HUESO Y DIENTES• 90% en esqueleto y dientes• 9% en LIC (tejidos) y 1% en LEC (plasma e intersticio)• EN PLASMA: 12 mg/% (8mg/% en formas orgánicas)• EN PLASMA: 12 mg/% (8mg/% en formas orgánicas)

Forma iónica (difusible) fósforo inorgánico como monohidrogeno divalente (POH=) y dihidrogenado monovalente (POH2-)Unido a proteínas (complejos orgánicos), fosfolípidos-lipoproteínas.Unido a cationes Ca, Mg o Na, y aniones fosfatos (acido pirofosfórico o pirofosfato)

FUNCIÓN DEL FOSFORO

• IMPORTANTE EN FUNCIONES CELULARES Y EN LA MINERALIZACION OSEA

• FUNCION ENERGETICA: CONCENTRACION DE ENERGIA (ATP)ENERGIA (ATP)

• FUNCION ESTRUCTURAL: AC. NUCLEICOS, HIDROXIAPATITA, FOSFOLIPIDOS DE MEMBRANA

• REACCIONES ENZIMATICAS (GLICOLISIS)

• FUNCION PROTEICA AFINIDAD DE HEMOGLOBINA (capacidad de transporte de O2 por la regulación de la síntesis del 2,3 difosfoglicerato)

FOSFORO

• INGRESO POR DIETA 1.5 g/dia (1.5-3 veces los requerimientos mínimos) Ingresa como P orgánico e inorgánico. El orgánico se degrada, salvo los fitatosinorgánico. El orgánico se degrada, salvo los fitatos

• 70% de la ingesta es absorbido como P inogánico en el intestino delgado, yeyuno-íleon > duodeno

• MECANISMO PRINCIPAL: absorción por difusión

• 25 y 1,25 vitamina D participan en la absorción celular activa (la menor proporción de lo absorbido)

FOSFORO

• VITAMINA D y COTRANSPORTADOR DE SODIO/P en la membrana con ribete en cepillo, son los medios necesarios para ingresar P a la celula intestinal (transcripción de ARNm) luego es liberado con mecanismos pasivos por gradientes liberado con mecanismos pasivos por gradientes electroquímicos a través de carriers de membrana)

• LA DEFICIENCIA DE VITAMINA D solo reduce en 15% la absorción de P y sobre todo por formarse sales de fosfato de calcio al no ser absorbido el calcio

FOSFORO

• DIFUSION POR ALTO CONTENIDO LUMINAL INTESTINAL Y BAJO Km DEL PROCESO DE TRANSPORTE PARACELULAR (AUN EN AYUNO)

• SE ABSORBE MAS DE LOS REQUERIMIENTOS POR SER ALTA LA OFERTA DE LA DIETA AUN EN ESTADOS PATOLOGICOS

• SU ABSORCION INTESTINAL ES MENOR SI HAY FORMACION DE SALES (calcio, aluminio, magnesio) y por envejecimiento celular

FOSFORO• LA BILIS+JUGOS INTESTINALES Y PANCREATICOS

contienen altas concentraciones de iones fosfatos contribuyendo al equilibrio entre ingesta y excreción fecal.

• SU DEFICIENCIA es improbable por abundar en la dieta salvo condiciones de extrema hambruna o por dieta salvo condiciones de extrema hambruna o por administración de quelantes o pérdida renal

• SU PRINCIPAL ORGANO REGULADOR ES EL RIÑON

• HORMONAS QUE PARTICIPAN EN SU REGULACION: PTH, CALCITRIOL, CALCITONINA y FGF 23-KLOTHO

• HUESO ES FUENTE DE RESERVA ANTE DEPRIVACIÓN SEVERA

FOSFORO

• El 80% de lo filtrado se reabsorbe en el túbulo proximal

• Es dependiente de cotransportador de Na/P en la superficie apical de las células tubulares

• Participan de su regulación renal PTH, calcitriol y FGF • Participan de su regulación renal PTH, calcitriol y FGF 23-Klotho

• El osteocito produce FGF23 (hormona que funciona con el cofactor Klotho), que a nivel de TP inhibe cotransportador Na/P (fosfaturia)

• FGF23 inhibe la 1alfaOHlasa renal con menor producción de calcitriol (1.25 diOHD3), menor absorción (GI) y reabsorción renal de fósforo.

FOSFORO

• BALANCE DE FOSFORO: sus niveles plamáticos se mantienen en un rango relativamente estrecho dependiente de lo absorbido a nivel GI y de lo excretado a nivel renal (demanda vs aporte)

• REGULACION DE LA CONCENTRACION PLASMATICA CAMBIOS A LARGO Y A CORTO PLAZO CAMBIOS A LARGO Y A CORTO PLAZO (redistribución entre LEC-hueso-LIC)

• MECANISMOS QUE REDISTRIBUYEN FOSFORO RAPIDAMENTE

NIVELES ELEVADOS DE INSULINA Y O DE GLUCOSA

ELEVACION DE CATECOLAMINAS CIRCULANTES

ALCALOSIS RESPIRATORIA

SITUACIONES DE ANABOLISMO Y PRODUCCION CELULAR

REMINERALIZACION OSEA RAPIDA

MAGNESIO

• CONTENIDO CORPORAL TOTAL 25 GRAMOS

• 4to catión más abundante y 2do intracelular (vertebrados)

• 70% EN COMPLEJOS CON CA y P EN EL HUESO

• 30% EN LEC y LIC (tejidos, glóbulo rojo, miocito)• 30% EN LEC y LIC (tejidos, glóbulo rojo, miocito)

• EN PLASMA: 80% ionizado y difusible, 20% U a proteínas séricas (albúmina y globulinas), y en complejos con citrato y fosfato

• Músculo mayor concentración de Mg que Ca, mientras que en plasma es mayor la concentración de Ca

• LCR es mayor su concentración que en plasma

FUNCION DEL MAGNESIO

• ES ESENCIAL

• COFACTOR DE CIENTOS DE PASOS METABOLICOS

• FORMACION DEL SUSTRATO (asas, kinasas y ciclasas)

• ACTIVADOR ALOSTERICO (LPL, 5N, fosfolipasa C, PPK, CPK, PROT G) CPK, PROT G)

• CORRIENTES IONICAS

• ESTABILIZADOR DE MEMBRANA

• FOSFORILACION OXIDATIVA, GLICOLISIS, TRANSCRIPCION DE ADN, SINTESIS PROTEICA

• PROPIEDADES DE MEMBRANA (CANALES K, Ca, conducción neuronal)

MAGNESIO

• ABSORCION: INTESTINO DELGADO Y COLON

• 45% DE LO INGERIDO, absorción activa (saturable) y pasiva (insaturable asegura absorción en dietas pobres)

• A MAYOR CUOTA OFERTADA MENOR ABSORCION

• MENOR ABSORCION ANTE FOSFATOS, ALCALIS Y GRASAS PRESENTES EN LA LUZ INTESTINAL

• LA PARATHORMONA ESTIMULA AUMENTA SU ABSORCION INTESTINAL

• EXCRECION INTESTINAL BALANCE ENTRE CIRCUITO ENTEROHEPATICO BILIS-JUGOS PANCREATICOS Y HECES

MAGNESIO

• EXCRECION RENAL 60-120 mg/dia

• RIÑON ORGANO CLAVE EN SU REGULACION REABSORCION IMPORTANTE pasiva y activa dependiente de vitamina D

• ALDOSTERONA estimula excreción de K y Mg para conservar Na

• PTH, CALCITONINA, INSULINA, GLUCAGON, ADH estimulan la reabsorción de Mg en el asa gruesa ascendente de Henle

• CORTICOIDES, PNA, ALDOSTERONA estimulan la excreción de Mg a nivel del Túbulo distal.

MAGNESIO

EN HUESO• 1/3 EN SUPERFICIE: ESTABILIZA AL CRISTAL Y PERMITE FACIL

INTERCAMBIO (RESERVA DE Mg EXTRACELULAR)• RESTO FORMANDO PARTE DE LA ESTRUCTURA DEL CRISTAL DE

HIDROXIAPATITA • INFLUENCIA LA FORMACION, SECRECION Y EL EFECTO EN EL

TEJIDO OSEO DE HORMONAS QUE REGULAN LA HOMEOSTASIS • INFLUENCIA LA FORMACION, SECRECION Y EL EFECTO EN EL

TEJIDO OSEO DE HORMONAS QUE REGULAN LA HOMEOSTASIS DEL ESQUELETO

• DIRECTA ACCION SOBRE FUNCION DE LAS CELULAS OSEAS Y EN LA FORMACION Y CRECIMIENTO DEL CRISTAL DE HIDROXIAPATITA

• LA HIPOMAGNESEMIA DISMINUYE SECRECION Y ACCION DE PTH, ALTERA EL CRECIMIENTO OSEO Y LA FORMACION DEL CRISTAL, MENOR SINTESIS DE CALCITRIOL, RESISTENCIA A VITAMINA D, OSTEOPOROSIS

MAGNESIO

EN SANGRE

• CONCENTRACION DESEABLE MAYOR A 2 mg/%

Recomendaciones de ingesta diaria Recomendaciones de ingesta diaria

150mg en niños, 300mg mujeres, 350mg varones, 400mg embarazo y lactancia. Dietas occidentales pobres en Mg (mayor prevalencia)

• ALIMENTOS RICOS EN Mg: nueces, cereales, vegetales verdes y carnes

CALCIO• 1100 gramos 99% en esqueleto

1% (11g de calcio no óseo)

10.1 gramos (91.8%) en LIC

900mg (8.2%) en LEC

LIC calcio libre en citosol (reposo celular) 2do mensajeroLIC calcio libre en citosol (reposo celular) 2do mensajero

calcio secuestrado Retículo endoplásmico/mitocondrias

unido a proteínas

LEC 500 mg de calcio plasmático, resto Líquido intersticial

Calcio plasmático 55% difusible libre/complejos (bicarbonato, citrato)

45% no difusible U a proteínas (albúmina) su ionización según ph plasmático es el calcio iónico (menor ph, acido, mayor ionización)

CALCIO

• Ingesta mínima 800mg/d

• 30% se absorbe en duodeno y yeyuno

• A mayor oferta en ese momento digestivo menor absorción

• Es quelado por fitatos y oxalatos• Es quelado por fitatos y oxalatos

• Difusión simple paracelular (mecanismo no saturable, poca importancia)

• Mecanismo activo transcelular regulado por vitamina D

Acciones genómicas (síntesis de proteínas transportadoras)

Acciones no genómicas

CALCIO

• Riñón filtra el calcio plasmático no U a proteínas

• Calcio filtrado 10g/dia

• Reabsorción 98% del calcio filtrado

• 70% túbulo proximal intercelular por diferencias de concentración y potencial, transporte celular activo a concentración y potencial, transporte celular activo a través de ATPasa Mg dependiente con bomba Na/Ca

• 20% Asa de Henle bomba Na/K con intercambio Ca/Na

• 8% túbulo contorneado distal mecanismo activo sitio de mayor regulación hormonal

• Excreción final 2%

CALCIO

• Ajustes plasmáticos de calcemia con esqueleto

• Intercambio con hueso 500mg/dia

• Flujo bidireccional bajo regulación hormonal

• Hueso Protección de tejidos vitales• Hueso Protección de tejidos vitales

Reservorio de calcio:

Cristal hidroxiapatita estructura estable o esquelética

Líquido intersticial menos estable e intercambiable (calcio pericélulas OB/OC disponible en los canalículos que es liberado por la resorción osteoclástica durante remodelado óseo

FUNCION DEL CALCIO

• 99% EN HUESO cristal de hidroxiapatita Ca10(OH)2 (POH4)6

• ROL OSEO (estructural) FORMACION OSEA

• ROL DENTAL/MAXILARES (digestión)

• Niveles plasmáticos estrechos 8.5-10.5 mg/%

• FUNCIONES INTRA Y EXTRACELULARES• FUNCIONES INTRA Y EXTRACELULARES

• CONTRACCION MUSCULAR (ESTRIADA Y CARDIACA)

• CASCADA DE COAGULACION, U CELULAR, INTEGRIDAD DE MEMBRANA (LEC)

• TRANSMISION NEURONAL (sinapsis, transmisión de estímulos)

• COFACTOR ENZIMATICO (deshidrogenasas mitocondriales, fosfolipasas y proteasas)

• POTENCIALES DE MEMBRANA

FUNCION DEL CALCIO• SEGUNDO MENSAJERO: • METABOLISMO DEL GLUCOGENO• SECRECION, MOVILIDAD Y PROLIFERACION CELULAR• ENTRADA AL CITOPLASMA (CALMODULINA/TROPONINAS)

• *RESERVORIO INTRACELULAR (RETICULO ENDOPLASMICO)

*INVAGINACION DE MEMBRANA (TUBULOS T EN MUSCULO ESTRIADO)

*CANALES DE CALCIO VOLTAJE DEPENDIENTES (INTERIOR CELULAR NEGATIVO FAVORECE ENTRADA, GRADIENTE ELECTROQUIMICO)

INTERCAMBIO Na-Ca (INGRESO RAPIDO DE CALCIO 10-100 VECES PUEDE ELEVARSE LA CONCENTRACION INTRACELULAR QUE EN REPOSO ES MENOR A LA CONCENTRACION DEL LEC)

ATPasa CA DEPENDIENTE OBTIENE ENERGIA SACANDO CALCIO HIDROLIZA ATP

FUNCION DEL CALCIO

• NEURONAS: CANALES DE CALCIO ION SELECTIVO VOLTAJE DEPENDIENTE ENVIO DEL NEUROTRANSMISOR POR FUSION VESICULAR O VESICULAS SINAPTICASVESICULAS SINAPTICAS

• CALCIO Y AMP CICLICO UNION A PROTEINAS MUSCULARES TROPONINA C y CALMODULINA PARA CONTRACCION MUSCULAR

• Secreción de insulina

• Mediador de la vasoconstricción y vasorrelajación